Вычислить при 25° ЭДС цепи Ag | AgNO3 || AgNO3,| Ag (концентрации AgNO3 0.1 н и 0.01 н соответственно). При этой температуре эквивалентная электропроводность 0.1 н AgNO3 равна 10.9 Ом-1 кэкв-1 м 2 , а для 0.01н AgNO3 она равна 12.5 Ом-1 кэкв-1м 2 (Решение → 26509)

заказ №39755

Задача № 93

Вычислить при 25° ЭДС цепи Ag | AgNO3 || AgNO3,| Ag (концентрации AgNO3 0.1 н и 0.01 н соответственно). При этой температуре эквивалентная электропроводность 0.1 н AgNO3 равна 10.9 Ом-1 кэкв-1 м 2 , а для 0.01н AgNO3 она равна 12.5 Ом-1 кэкв-1м 2 .

Решение:

Дано: t = 25°C; T = 298 K С(1/1 AgNO3)1 = 0.1 моль/л C(1/1 AgNO3)2 = 0.01моль/л λ1= 10.9 Ом-1кэкв-1м 2 = 10900 Ом-1 экв-1м 2 λ2= 12.5 Ом-1кэкв-1м 2 = 12500 Ом-1 экв-1м 2

Решение:

Гальванический элемент имеет вид: Ag| AgNO3 || AgNO3 |Ag Электродные процессы: К(-): Ag+1+ 1e → Ag° A(+):Ag° - 1e → Ag+1 В задаче рассматривается концентрационная цепь. Уравнение Нернста для концентрационного элемента имеет вид: Е = 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ·ln𝑎𝐶1 𝑎𝐶2 Подставляя имеющиеся данные, получим: Е = 0.059 2 ·lg𝑎𝐶1 𝑎𝐶2 (1) Рассчитаем степени диссоциации веществ, зная эквивалентную электропроводность: λ1= α·F·(v+ + v-), где α – степень диссоциации; F – число Фарадея (96500); v+ , v- - подвижности катиона и аниона соответственно (по справочным данным, для Ag+ v+= 5.6·10-4 ; для NO3- v- = 6.2·10-4 ). Выразим для каждого раствора степень диссоциации: α1 = λ1/ F·(v+ + v-) = 10.9/96500·(5.6·10-4+ 6.2·10-4 ) = 0.096 α2 = λ2/ F·(v+ + v-) = 12.5/96500·(5.6·10-4+ 6.2·10-4 ) = 0.11 Согласно закону разбавления Оствальда (при очень маленьких значениях α): α = √(К/С), где К – константа диссоциации, которая для сильных электролитов ≈ 1). Вычислим концентрации при таких степенях диссоциации: С1 = К/α2 = 1/(0.096)2 = 0.109 (моль/л) С2 = 1/(0.11)2 = 0.083 (моль/л) Подставим данные в выражение (1): Е = 0.059 2 ·lg0.109 0.083 = 0.0035 (В).

Найти: Е = ?

Ответ: Е = 0.0035 В.